专利名称：转炉煤气回收双限控制系统的制作方法
技术领域：
转炉煤气回收双限控制系统技术领域[0001]本实用新型涉及转炉煤气的回收系统，特别是一种转炉煤气回收双限控制系统。
技术背景[0002]转炉煤气的回收系统是国家倡导的循环经济建设中的重要节能环保项目之一，是 实现“负能”炼钢的主要措施。在钢铁行业获得普遍重视和开发应用。这也是冶金工业可 持续发展的要求。[0003]转炉煤气回收过程就是当炼钢氧枪吹炼信号到位后，经过短时间的延迟，在确保 转炉煤气进入管道后，自动启动转炉煤气分析设备，经过I分多钟的取样和自动分析，当在 煤气CO含量一氧化碳浓度小于35%时，分析仪始终在不停连续分析，当CO含量一氧化碳浓 度> 35%，氧气含量< 1.5%时，其他其他回收条件也满足要求的情况下，三通阀由放散侧切 换到回收侧，在切换的过程中需20秒钟时间，等切换到位后在开始回收煤气，在转炉煤气 经过回收中，当CO含量一氧化碳浓度小于35%，系统停止回收，三通阀由回收侧切换到放散 侦牝一般转炉吹炼时间是12分钟。[0004]整个回收过程中由于煤气分析设备从采样、分析整个过程需要I分钟，三通阀由 放散侧到回收侧需20秒钟，因此就有流动80秒的合格煤气被白白的放散，据测算每吨钢少 回收8-10立方米的煤气，目前由于分析仪和机械设备滞后问题导致回收量的浪费在全国 比较普遍，没有好的办法解决这个问题。实用新型内容[0005]本实用新型为了解决在转炉煤气回收中由于分析仪和机械设备滞后问题带来的 煤气回收量减少的问题，提供一种转炉煤气回收双限控制系统，通过采用双限法对整个回 收过程进行改进，满足了工艺要求。[0006]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:[0007]转炉煤气回收双限控制系统，包括与转炉煤气管线相连的一氧化碳、氧气浓度在 线监测仪，一氧化碳、氧气浓度在线监测仪与配电器相连，配电器分别连接一氧化碳浓度斜 率计算器和可编程控制器，可编程控制器连接电脑。[0008]进一步地，所述可编程控制器包括相互连接的PS307电源模块、CPU中央处理器模 块和输入/输出模块。[0009]进一步地，所述一氧化碳浓度斜率计算器包括运算放大器，所述运算放大器的输 入负端接一电容C，运算放大器的输入正端接地；所述运算放大器的输入/输出端并联连接 一电阻R。[0010]进一步地，所述运算放大器采用LM-741运算放大器。[0011]经过对CO浓度的曲线分析，通过计算斜率的小电路计算曲线的斜率就可以知道 CO浓度的变化趋势，将原CO浓度分析仪变送输出的4-20MA经配电器一分为二，一路进原来 的控制器的模拟量输入模块不变，一路进自制的斜率计算器后再进入可编程控制器的模拟量输入模块，经过电脑重新编程，满足要求。[0012]与现有技术相比，本系统的有益效果在于每吨钢多回收转炉煤气10-15立方，按 每年600万吨的钢的规模，多收转炉煤气600*10=6000万立方的煤气，每立方按0.2元计 算，每年创效6000*0.2=1200万的利润。
[0013]图1为本实用新型系统结构示意图。[0014]图2为计算一氧化碳浓度曲线的斜率计算器的电路图。
具体实施方式
[0015]如图1所示，该转炉煤气回收双限控制系统，包括与转炉煤气管线相连的一氧化 碳、氧气浓度在线监测仪1，一氧化碳、氧气浓度在线监测仪I与配电器2相连，配电器2分 别连接一氧化碳浓度斜率计算器3和可编程控制器4，可编程控制器4连接电脑5。其中， 可编程控制器4包括相互连接的PS307电源模块、CPU中央处理器模块和输入/输出模块。[0016]如图2所示，本系统的一氧化碳浓度斜率计算器3包括运算放大器，在运算放大器 的输入负端接一电容C，运算放大器的输入正端接地；在运算放大器的输入/输出端并联连 接一电阻R。[0017]斜率计算器通过下式计算曲线的斜率:[0018]U0=-RC*du/dt[0019]将CO分析仪的4-20MA输出经并250欧姆后送入制作好的斜率计算器，并将计算 结果送PLC。运算放大器选用LM-741。配电器选用川仪的DFP-2100。[0020]在三通阀的西门子的S7-300控制系统内修改允许回收联锁程序，当斜率小于零 时并且CO的浓度大于15%时与斜率大于零与原系统的浓度大于35%并联后，满足回收要 求。[0021]本实用新型的原理是，由于在转炉煤气回收过程中由于时间的滞后影响到转炉煤 气量的回收，在煤气浓度到达35%之前给控制系统一个超调量，以弥补由于时间滞后引起 的少回收问题，通过改变煤气回收浓度的方式来实现。当转炉煤气在吹炼的过程中，分析仪 分析煤气浓度在上升的过程中，在分析仪显示到10-15%时，流动的煤气已经达到35% ;因此 在三通阀控制程序内将分析仪分析煤气浓度在上升过程中的允许回收的联锁条件更改为 CO浓度大于15%，在转炉煤气浓度在下降的过程允许回收的联锁条件为CO浓度大于35%不 变，这样既保证了煤气在CO浓度上升过程中煤气量的放散损失，又保证了在煤气在CO浓度 下降过程中煤气浓度含量的要求。一般情况下，转炉煤气三通阀控制系统允许联锁只有一 个煤气CO浓度。经过对现有的控制系统的PLC程序的改进，很容易实现上述要求。[0022]上述实施例给出了一个有限范围的实例对本实用新型作出了详细说明，不能认定 本实用新型的实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，凡 根据本实用新型精神实质所作的任何简单修改及等效结构变换或修饰，均属于本实用新型 所提交的权利要求书确定的保护范围。
权利要求1.转炉煤气回收双限控制系统，其特征在于:包括与转炉煤气管线相连的一氧化碳、 氧气浓度在线监测仪，一氧化碳、氧气浓度在线监测仪与配电器相连，配电器分别连接一氧 化碳浓度斜率计算器和可编程控制器，可编程控制器连接电脑。
2.根据权利要求1所述的转炉煤气回收双限控制系统，其特征在于:所述可编程控制 器包括相互连接的PS307电源模块、CPU模块和输入/输出模块。
3.根据权利要求1所述的转炉煤气回收双限控制系统，其特征在于:所述一氧化碳浓 度斜率计算器包括运算放大器，所述运算放大器的输入负端接一电容C，运算放大器的输入 正端接地；所述运算放大器的输入/输出端并联连接一电阻R。
4.根据权利要求3所述的转炉煤气回收双限控制系统，其特征在于:所述运算放大器 采用LM-741运算放大器。
专利摘要本实用新型公开了一种转炉煤气回收双限控制系统，包括与转炉煤气管线相连的一氧化碳、氧气浓度在线监测仪，一氧化碳、氧气浓度在线监测仪与配电器相连，配电器分别连接一氧化碳浓度斜率计算器和可编程控制器，可编程控制器连接电脑。该系统解决了在转炉煤气回收中由于分析仪和机械设备滞后问题带来的煤气回收量减少的问题，通过采用双限法对整个回收过程进行改进，满足了工艺要求。
文档编号C21C5/40GK202968595SQ20122067214
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者佘小龙, 吕永刚 申请人:陕西钢铁集团有限公司